鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)平臺設(shè)計

1、課程名稱： 鋼結(jié)構(gòu)課程設(shè)計 設(shè)計題目： 鋼結(jié)構(gòu)平臺設(shè)計 院 系： 土木工程系 專 業(yè)：年 級：姓 名：指導(dǎo)教師： 西南交通大學(xué)峨眉校區(qū) 2011年12月19日目錄1總體設(shè)計12 平臺次梁設(shè)計22.1 次梁內(nèi)力分布22.2 次梁高度22.3 截面選擇32.4 截面驗算33 平臺主梁設(shè)計33.1 主梁內(nèi)力分布33.2 主梁截面抵抗矩43.3 主梁截面尺寸43.4 截面驗算64 次梁與主梁的焊接連接設(shè)計75 主梁與柱高強螺栓連接設(shè)計85.1 螺栓選擇85.2 螺栓承載力驗算95.3 凈截面強度驗算91總體設(shè)計平面布置理由：1、 主梁沿短邊方向布置，次梁沿長邊方向布置；2、 主梁總長8.9m，均分三跨

2、；次梁總長8.2m；3、 柱位于主、次梁支接處；4、 主、次梁和柱的總體設(shè)計考慮了計算的便利性，同時考慮一定的室內(nèi)開間（跨度設(shè)計），還涉及到總體設(shè)計的經(jīng)濟性。圖1 平面布置圖2 平臺次梁設(shè)計2.1 次梁內(nèi)力分布假設(shè)平臺次梁與平臺主梁鉸接連接，按照單跨簡支梁計算次梁的內(nèi)力分布：次梁承受的恒載和活載：內(nèi)力計算:繪制次梁內(nèi)力分布圖：圖2 次梁內(nèi)力分布圖2.2 次梁高度為了保證平臺的平整，考慮次梁高度時由剛度公式：其中，強度設(shè)計值，所以，附表2得撓度容許值。所以，次梁高度：2.3 截面選擇按抗彎強度要求計算型鋼需要的凈截面抵抗矩：查附表6.1，選用工字鋼（）2.4 截面驗算內(nèi)力計算：（考慮鋼材自重）查

3、附表6.1，工字鋼自重均布荷載考慮鋼材自重后的內(nèi)力：截面強度驗算：1） 抗彎強度： 滿足。2） 抗剪強度： 滿足。3） 剛度驗算： 滿足次梁選用工字鋼滿足要求。3 平臺主梁設(shè)計3.1 主梁內(nèi)力分布假設(shè)平臺主梁與平臺柱鉸接連接，視平臺主梁為簡支上的簡支梁。主梁分兩跨，次梁在其跨中集中荷載F，在其兩端集中荷載。計算荷載標(biāo)準值和設(shè)計值：主梁最大彎矩、剪力值：圖3 主梁內(nèi)力分布圖3.2 主梁截面抵抗矩由附表2查得為，可計算梁的最小高度：需要凈截面抵抗矩：3.3 主梁截面尺寸由于可以得到主梁的經(jīng)濟高度：因此取梁腹板高350mm。由式（5.105）得：由式（5.106）得：取腹板厚度為：，腹板采用-350

4、8的鋼板。假設(shè)梁高400mm，需要凈截面慣性矩：腹板慣性矩為：由式（5.110）得：取，取。，翼緣選用-12018。圖4 主梁截面尺寸截面慣性矩：3.4 截面驗算1）強度驗算主梁自重：設(shè)計荷載：考慮自重后的最大彎矩： 強度滿足。剪應(yīng)力、剛度不需要驗算，因為選用腹板尺寸和梁的高度時已經(jīng)滿足了。2）整體穩(wěn)定性驗算 , ，由附表3.1查得：，應(yīng)該使用： 不滿足。處理措施：在跨中設(shè)置一道側(cè)向支承點。滿足要求。4） 局部穩(wěn)定驗算翼緣板：腹板： 滿足要求。5） 剛度驗算剛度滿足。4 次梁與主梁的焊接連接設(shè)計主、次梁按照等高鏈接設(shè)計。圖5 主、次梁等高焊接設(shè)計圖次梁傳遞的支座反力：考慮存在彎矩作用，焊縫最終承受剪力：設(shè)焊縫長度，查附表1.2得Q345鋼對接焊縫不添加起落弧板，實際焊縫長度取由抗剪強度確定的，則最終焊縫長度滿足強度，無需驗算。5 主梁與柱高強螺栓連接設(shè)計5.1 螺栓選擇主梁支座反力：主梁支反力設(shè)計值：考慮彎矩作用，剪應(yīng)力會增加20%30%則取剪力V為：根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊，采用摩擦高強螺栓M22，10.9級，噴砂處理：單個螺栓抗剪強度：（單剪）螺栓個數(shù)：取n=6，并排布置如圖6。5.2 螺栓承載力驗算按照圖6布置螺栓，螺栓的，顯然螺